Question

已知橢圓C：

x2

a2

+

y2

b2

=1（a＞b＞0）的離心率e=

5

5

，左右焦點(diǎn)分別為F₁，F(xiàn)₂，點(diǎn)P在橢圓上，滿(mǎn)足PF₁⊥F₁F₂，且S △PF1F2=

4 5

5

．
（1）求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程．
（2）若點(diǎn)A，B是橢圓C上的兩點(diǎn)，求△AOB的最大面積；并當(dāng)△AOB面積取最大值時(shí)，求AB的取值范圍．

Answer 1

考點(diǎn)：直線與圓錐曲線的綜合問(wèn)題

專(zhuān)題：圓錐曲線中的最值與范圍問(wèn)題

分析：（1）由題意知|PF₁|=

(1- c2 a2 )×b2

=

b2

a

，

c

a

=

5

5

，a²=b²+c²，由此能求出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程．
（2）設(shè)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），當(dāng)k不存在時(shí)，△AOB面積的最大值為

5

，此時(shí)|AB|=2

2

；當(dāng)直線的斜率存在時(shí)，設(shè)直線AB的方程為：y=kx+m，代入橢圓C：

x2

5

+

y2

4

=1，得：（4+5k²）x²+10kmx+5m²-20=0，由此利用韋達(dá)定理、橢圓弦長(zhǎng)公式能求出△AOB的最大面積，當(dāng)△AOB面積有最大值為

5

時(shí)，|AB|∈[2

2

，

10

]．

解答： 解：（1）由題意知|PF₁|=

(1- c2 a2 )×b2

=

b2

a

，

c

a

=

5

5

，
∴

1

2

×2c×

b2

a

=

4 5

5

，又a²=b²+c²，
解得b²=4，a²=5，
∴橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為

x2

5

+

y2

4

=1．
（2）設(shè)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），
①當(dāng)k不存在時(shí)，由題意得S=2|x|

1- x2 5

≤

5

，
當(dāng)且僅當(dāng)

x2

5

=

1

2

，
△AOB面積的最大值為

5

，此時(shí)|AB|=2

2

．
②當(dāng)直線的斜率存在時(shí)，設(shè)直線AB的方程為：y=kx+m，
代入橢圓C：

x2

5

+

y2

4

=1，得：
（4+5k²）x²+10kmx+5m²-20=0，
∴x1+x2=

-10km

4+5k2

，x1x2=

5m2-20

4+5k2

，
|AB|=

1+k2

•|x1-x2|=

1+k2

•

4+5k2-m2

4+5k2

=L，
S=

1

2

•L•d=

L

2

•

|m|

1+k2

=

2 5 |m|• 4+5k2-m2

4+5k2

≤

2 5 • m2+4+5k2-m2 2

4+5k2

=

5

，
當(dāng)且僅當(dāng)4+5k²-m²=m²，即m²=

4+5k2

2

，△AOB面積有最大值

5

，
∴|AB|=

1+k2

•

4 5 • 4+5k2-m2

4+5k2

=2

10

•

1+k2 4+5k2

=2

10

•

1 5 + 1 5(4+5k2)

∈（2

2

，

10

]．
綜上，當(dāng)△AOB面積有最大值為

5

時(shí)，|AB|∈[2

2

，

10

]．

點(diǎn)評(píng)：本題考查橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的求法，考查三角形面積的求法，考查弦長(zhǎng)的取值范圍的求法，解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意弦長(zhǎng)公式的合理運(yùn)用．